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从演化密码到量子人工智能密码综述

2020-12-01阅读(240)

从演化密码到量子人工智能密码综述

论文摘要

如何采用人工智能设计出高强度密码和使密码设计自动化是人们长期追求的目标.中国学者将密码学与演化计算结合,借鉴生物进化的思想独立提出演化密码的概念和用演化计算设计密码的方法,得到可变渐强的密码,减少攻击所需搜索空间的量级.国内外研究表明:演化密码已经在对称密码、非对称密码领域、侧信道攻击以及后量子密码等领域均取得了实际成果:可在1 min内设计出一百多个好S盒（8×8）,其中一些密码学指标达到最佳值;对于典型的后量子密码NTRU密码体制,演化密码攻击有望降低密钥搜索空间2～3个数量级;部分ECC安全曲线产生基域范围超过NIST现已公布的曲线;并在NIST现已公布的曲线范围内又发现了新的曲线.演化密码已具备人工智能密码的一些特征,进一步结合量子人工智能,不仅取得了目前国际上量子计算破译RSA最好实验指标,超过了最新IBM Q系统,如果运行Shor算法的理论最大值,也超过了洛克希德马丁公司采用量子退火破译RSA的最大规模;提出了量子计算机设计密码的原创性理论成果,完成了国际上首次D-Wave 2000Q真实量子计算机密码设计,有望快速产生一系列亚优解,达到一次一密码算法的作用,增强密码系统安全性.

论文目录

  • 1 演化计算的概念
  • 2 密码学演化计算的发展过程
  •   1) 探索阶段（1980～1993）
  •   2) 初级阶段（1993～2000）
  •   3) 成熟阶段多元化（2000～2005）
  •   4) 多样化阶段成熟,系统化学说化（2005～现在）
  • 3 国内外研究现状
  •   3.1 Boolean函数设计
  •     3.1.1 研究背景
  •     3.1.2 布尔函数演化设计
  •   3.2 S盒设计与DES设计
  •     3.2.1 研究背景
  •     3.2.2 DES的演化设计
  •   3.3 序列密码设计
  •     3.3.1 研究背景
  •     3.3.2 序列密码的演化设计
  •   3.4 NTRU破译
  •   3.5 ECC安全曲线选择
  •     3.5.1 研究背景
  •     3.5.2 ECC安全曲线选择的演化设计
  •   3.6 换位密码（transposition cipher）、替换密码
  •   3.7 背包问题分析
  •   3.8 随机数的产生
  • 4 量子人工智能密码设计与分析
  •   4.1 量子人工智能密码设计
  •   4.2 基于量子退火的整数分解
  •   4.3 Grover 量子搜索算法在ECC中的应用
  • 5 演化密码学与量子人工智能密码的总结
  •   5.1 演化密码学的研究方法
  •   5.2 研究方向
  •   5.3 研究团队
  •   5.4 相关会议和期刊
  • 6 演化密码到量子人工智能密码的展望

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王宝楠,胡风,张焕国,王潮

    关键词: 演化计算,演化密码,量子计算,密码,量子人工智能密码

    来源: 计算机研究与发展 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,基础科学

    专业: 物理学,电信技术,自动化技术

    单位: 特种光纤与光接入网重点实验室特种光纤与先进通信国际合作联合实验室上海先进通信与数据科学研究院上海大学,密码科学技术国家重点实验室,武汉大学国家网络安全学院,鹏城实验室量子计算中心

    基金: 国家自然科学基金项目(61572304,61272096),国家自然科学基金重点项目(61332019),密码科学技术国家重点实验室开放课题~~

    分类号: TP18;O413;TN918.1

    页码: 2112-2134

    总页数: 23

    文件大小: 2065K

    下载量: 654

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